Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Декабря 2014 в 11:42, курсовая работа
В связи со строительством нового микрорайона, застроенного 15-ти этажными зданиями в городе Воронеж, стала необходимость в строительстве новой водогрейной котельной. Данная котельная должна обеспечить нагрузку на ОВ и ГВС необходимую для комфортной жизни людей. Район строительства имеет ровный рельеф.
Содержание
Введение
В связи со строительством нового микрорайона, застроенного 15-ти этажными зданиями в городе Воронеж, стала необходимость в строительстве новой водогрейной котельной. Данная котельная должна обеспечить нагрузку на ОВ и ГВС необходимую для комфортной жизни людей. Район строительства имеет ровный рельеф. Система теплоснабжения 4-х трубная, ГВС- открытая, Т1,Т2- закрытая.
Расход тепла на отопление – 9,0 МВт;
Расход тепла на вентиляцию – отсутствует;
Расход тепла на ГВС – 3,0 МВт.
Параметры вырабатываемого теплоносителя– горячая вода 115-70°С.
Основной вид топлива природный газ =35,2 (МДж/м3);
Резервное топливо мазут М100.
Климатические характеристики г. Воронеж:
температура наиболее холодной пятидневки: -32°С.
средняя температура наиболее холодного месяца: -13,5°С.
средняя температура отопительного периода: -5,2°С.
температура в точке излома температурного графика: -5,4°С.
средняя температура теплого периода года: +8°С.
Продолжительность отопительного периода:220 сут.
Исходная вода: река Воронеж.
На рисунке 1 приведён график, который служит для определения температуры определения точки излома. Получена температура -10 градусов.
Рис1. Определение точки излома
Рис2. Расчетная схема водогрейной котельной
Тепловые нагрузки по видам потребления приведены в таблице 1.
Таблица 1. Тепловые нагрузки по видам потребления
Наименование нагрузки |
Вода | |||||
Режимы | ||||||
График температурный |
-26 |
-7,8 |
-1,8 |
-10 |
8 | |
Отопление и вентиляция, МВт |
115-70 |
19,10 |
11,54 |
9,05 |
12,46 |
0 |
ГВС, МВт |
60 |
7,60 |
7,60 |
7,60 |
7,60 |
6,23 |
Технология, МВт |
- |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Суммарная нагрузка, МВт |
- |
26,70 |
19,14 |
16,65 |
20,06 |
6,23 |
Таблица 2. Расчет тепловой схемы котельной
№ п.п. |
Параметры |
Метод определения |
Величина | ||||
зимний |
сред. наиб. хол. мес. |
сред. отоп. периода |
точка излома |
летний | |||
Исходные данные | |||||||
1 |
Исходная температура наружного воздуха |
tн.в., ºС |
-26 |
-7,8 |
-1,8 |
-10 |
8 |
2 |
Расход теплоты (с учетом потерь в сети), МВт |
||||||
на ОВ |
Qров=1,1Qов(tрнв-tнв)/(tрнв-tр |
21,01 |
12,70 |
9,96 |
13,70 |
0,00 | |
на ГВС |
Qлгв=1,1*0,82Qзгв |
8,36 |
8,36 |
8,36 |
8,36 |
6,86 | |
3 |
Общая тепловая мощность (с учетом потерь в сети) ТГУ, МВт |
Qт=Qов+Qгв |
29,37 |
21,06 |
18,32 |
22,06 |
6,86 |
4 |
Температура прямой сетевой воды на выходе из ТГУ, 0С |
По температурному графику t'c |
115 |
63 |
70 |
70 |
70 |
5 |
Температура обратной сетевой воды на входе в ТГУ, 0С |
По температурному графику t"c |
70 |
49 |
49 |
49 |
49 |
Продолжение Таблицы 2.
6 |
№ п.п. |
Параметры |
Величина |
||||
зимний |
сред. наиб. хол. мес. |
сред. отоп. периода |
точка излома |
летний |
|||
для ГВС греющей |
Gгвс=1000*Qгв/(4,19(t'c-t"c)) |
44,34 |
142,52 |
95,01 |
95,01 |
77,91 | |
для Т3 |
GТ3=1000*Qгвс/(4,19(t3-tв1) |
36,28 |
36,28 |
36,28 |
36,28 |
36,36 | |
для Т4 |
GТ4=0,3*QТ3 |
10,88 |
10,88 |
10,88 |
10,88 |
10,91 | |
общий |
Gс=Gов+Gгв |
156 |
359 |
208 |
251 |
78 | |
7 |
Подпитка закрытой тепловой системе, кг/с |
Gзподп=(0,75*60/100*3,6)*Qов |
2,63 |
1,59 |
1,24 |
1,71 |
0,00 |
8 |
Подпитка открытой тепловой системе, кг/с |
Gоподп=(0,75*30/100*3,6)*Qгв |
0,52 |
0,52 |
0,52 |
0,52 |
0,43 |
9 |
Общая подпитка, кг/с |
Gподп |
3,15 |
2,11 |
1,77 |
2,24 |
0,43 |
10 |
Общая тепловая мощность ТГУ , МВт |
Qк=Qов+Qгв |
29,37 |
21,06 |
18,32 |
22,06 |
6,86 |
11 |
Расход воды , кг/с, через котельные агрегаты ТГУ |
Gк=Qк/(4,19(t"к-t'к)) |
155,77 |
120,29 |
120,29 |
120,29 |
40,10 |
12 |
Температура воды на выходе из котельного агрегата при t'к=70 0С=const |
t"к=t'к+Qк/(4,19Gк) |
115,00 |
111,78 |
106,34 |
113,77 |
110,80 |
13 |
Расход воды, кг/с, на линии рециркуляции при t'к=70 0С |
Gрц=Gк(t'к-t"к)/(t"к-t"к) |
0,00 |
93,46 |
76,24 |
81,29 |
26,47 |
14 |
Расход воды, кг/с |
||||||
по перемычке |
Gпм=Gс(t"к-t'с)/(t"к-t"к) |
0,00 |
168,19 |
71,72 |
105,24 |
51,44 | |
исходной |
Gисх=Gподп+GТ3 |
39,43 |
38,39 |
38,04 |
38,51 |
36,79 | |
15 |
Расход греющей воды на теплообменник ГВС 2-ой ступени, кг/с |
G2ГВС=QhSPII/4,19*(t"К-70); QhSPII=4,86МВт (принимается из расчета) |
25,78 |
27,76 |
31,92 |
26,50 |
28,43 |
16 |
Расчетный расход воды, кг/с: |
||||||
через котельный агрегат |
Gрк=(Qов+Qгв)/(4,19(t"к-t'к) |
155,77 |
120,29 |
120,29 |
120,29 |
40,10 | |
17 |
Относительная погрешность расчета, % |
Δ=(Gрк-Gк)/Gрк<2 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
Режимы работы котельной приведены в таблице 3.
Таблица 3. Режимы работы котельной
№ |
наименование нагрузки |
ед. изм. |
режимы работы | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |||
1 |
суммарная нагрузка потребителей |
МВт |
26,70 |
19,14 |
16,65 |
20,06 |
6,23 |
3 |
потери в наружных сетях |
МВт |
2,67 |
1,91 |
1,67 |
2,01 |
0,62 |
4 |
требуемая производительность котлов |
МВт |
29,37 |
21,06 |
18,32 |
22,06 |
6,86 |
5 |
количество котлов в работе КВ-ГМ-11,63-150 |
шт |
4 |
3 |
3 |
3 |
1 |
6 |
процент загрузки котла |
% |
97,1 |
92,8 |
80,8 |
97,3 |
90,7 |
Преобладающей нагрузкой являются нагрузки на отопление и вентиляцию. В котельной должна быть предусмотрена установка водогрейных котельных агрегатов. Количество водогрейных котельных агрегатов для коммунально-бытовых котельных выбирают на основании следующих требований:
а) Учитывают допустимый процент снижения теплоты для коммунально-бытовых потребителей определяется по СНиП 41.02-2003 «Тепловые сети»( ,). При выходе из строя одного котла, оставшиеся должны обеспечить 87% мощностей на горячее водоснабжение и отопление-вентиляцию соответственно от расчетной нагрузки на водоснабжение и отопление-вентиляцию, с учетом потерь в наружных сетях (10%).
(МВт)
б) Рекомендуется устанавливать в котельной не менее 3 и не более 6 котлов.
в) Суммарная мощность котельных агрегатов должна обеспечить нагрузку потребителей с учетом потерь в наружных сетях, и собственные нужды котельной:
(МВт)
В результате выбраны следующие котлы:
Водогрейные котлы КВ-ГМ-7,56-115
Таблица 4. Технические характеристики котла:
Показатели |
КВ-ГМ-7,56-115 |
Теплопроизводительность номинальная, МВт |
7,56 |
Вид топлива |
газ/мазут |
Рабочее давление воды, МПа |
1 - 1,56 |
Температурный режим, °C |
70 - 115 |
Гидравлическое сопротивление, МПа |
0,12 |
Диапазон регулирования теплопроизводительности по отношению к номинальной, % |
20-100 |
Масса котла без горелки, кг |
26260 |
Габаритные размеры: |
|
- длина, мм |
6500 |
- ширина, мм |
3000 |
- высота, мм |
5000 |
Продолжение таблицы 4
Расход воды, т/ч |
80 |
Расход топлива, м3/ч, газ/мазут |
850/800 |
Средняя наработка на отказ, ч, не менее |
5000 |
Средний срок службы до списания, лет, не менее |
20 |
КПД котла, % не менее, газ/мазут |
88,3/87,0 |
Эквивалентный уровень шума в зоне обслуживания, ДБа, не более |
80 |
Температура наружной (изолированной) поверхности нагрева котла, °C |
45 |
Температура уходящих газов, °С, не более, газ/мазут |
153/245 |
Аэродинамическое сопротивление, Па, газ/мазут |
86,0/87,2 |
Таблица 5. Характеристики тягодутьевых машин поставляющихся с котлом:
Наименование |
КВ-ГМ-7,56-115 |
Дымосос | |
Тип дымососа |
ДН-10у1 |
Мощность установленная, кВт |
11 |
Частота вращения, об/мин |
1000 |
Вентилятор | |
Тип вентилятора |
ВДН-10у1 |
Мощность, кВт |
11 |
Частота вращения, об/мин |
1000 |
К установке принимается 4 котла. Мощность котельной равна 30,24 МВт.
Проверка условий:
МВт > 18,69 МВт (при выходе одного котла из строя, котельная обеспечит необходимую нагрузку).
Расчёт выбора диаметра труб производится по таблицам (Николаев А.А., таб. 9.11, стр. 117). Расчет выполняется на основании данных из: таблицы№2 и расчетной схемы (Рис2. «Расчетная схема»). При расчете значение скорости не должно превышать 1,5 м/с. Результаты расчёта сводятся в таблицу№4 «Подбор диаметров водяных трубопроводов».
Таблица 4. Подбор диаметров водяных трубопроводов
№ |
Наименование трубопровода или его участка |
Максимальный расход, кг/с |
Максимальный расход, т/ч |
Скорость |
ip,Па/м |
диаметр |
1 |
GОВ |
216,46 |
779,24 |
1,34 |
36,82 |
478Χ7 |
2 |
GГВ |
31,92 |
114,90 |
0,96 |
51,85 |
219Χ7 |
3 |
GподпТ2 |
2,63 |
9,45 |
1,40 |
714,17 |
57Χ3,5 |
4 |
GК |
155,77 |
560,76 |
0,96 |
1,94 |
478Χ7 |
5 |
Gрц |
93,46 |
336,47 |
1,31 |
58,10 |
325Χ8 |
6 |
Gпм |
168,19 |
605,47 |
1,04 |
22,08 |
478Χ7 |
7 |
Gисх |
39,43 |
141,93 |
1,25 |
89,67 |
219Χ7 |
8 |
GТ3 |
36,36 |
130,89 |
1,45 |
141,26 |
194Χ6 |
9 |
GТ4 |
10,91 |
39,27 |
1,44 |
301,17 |
106Χ4 |
10 |
GОВ+GIIГВС |
248,37 |
894,14 |
1,24 |
28,08 |
478Χ7 |